Dr. Tuncay Yüksel, FEA Uygulama Sorumlusu

Tuncay Bey, kendiniz ve firmada yaptığınız çalışmalar konusunda bilgi verir misiniz?

Dr. Tuncay Yüksel: 1993 yılında Karadeniz Teknik Üniversitesi'nden (KTÜ) mezun oldum. 1995 yılında yüksek lisansımı bitirdim. 2000 yılında doktora çalışmamı tamamladım. Standard Profil A.Ş.'de Sonlu Elemanlar Analizi (FEA) konusunda 4 yıldır çalışıyorum.

Ben daha önce KTÜ Makine Mühendisliği Bölümü'nde asistan olarak çalışıyordum. Oradaki çalışmam kauçuk malzemeler ve FEA yöntemleri üzerine oldu. Burada, üretimde kauçuk kullanılması nedeniyle çalışmaya başladım.

Buradaki çalışmalarımda, özellikle tasarım aşamasında hangi fitil geometrisinin kullanılması gerektiği ve bu geometrinin ne kadar sizin dizayn kriterlerinize uyup uymayacağına FEA kullanarak karar veriyoruz. Bu işin en zor yanlarından birisi, kullanılan malzemenin kauçuk olması nedeniyle problemleri modellemek, çözmek ve doğruluğunu belirlemek bazen gerçekten zor oluyor.

Tabii burada en büyük amacımız yaptığımız bu çalışmaları deneysel yöntemler kullanarak teyit ederek sonuçta parçayı en iyi şekilde üretmek. Otomobil gövde sızdırmazlık elemanları için en büyük dizayn kriterleri kapı kapama kuvvetinin limitler dahilinde olması, fitilin kolay takılıp zor çıkartılabiliyor olması, su, ses, toz gibi sızdırmazlık kriterlerini taşıyor olmasıdır. Bunların içinde en ince nokta, temas bölgelerinin tespit edilmesi gerekiyor. CAD ortamında programda bunları hazırlayabiliyorsunuz. Ama bağıl hareketler çok olduğu için de kapı, gövde, cam gibi yerlerde etkileşim esnasında profiller ne kadar deforme oluyor? Nasıl bir şekil alıyor? Ne kadar kuvvet uyguluyor? Bunları ne kadar gerçeğe yakın bir şekilde öngörebilirseniz dizaynınızı da o kadar güçlü ve iyi yapabilirsiniz.

Biz yurt dışındaki firmalarla çalıştığımız için zamanında cevap verebilmemiz oldukça önemli, bu nedenle doğru ve hızlı karar vermek zorundayız.

Analiz için hangi programları kullanıyorsunuz?

Dr. Tuncay Yüksel: Şu anda kullandığım program MSC.Marc, diğer programlarla da çalıştım. Bu programı tercih etmemizin nedeni, özellikle kauçuk ile ilgili problemlerin çözümünde oldukça başarılı olması. MSC.Marc ile gayet iyi sonuçlar elde edebiliyorum.

Unix ortamında mı çalışıyorsunuz?

Dr. Tuncay Yüksel: Hayır, Unix üzerinde çalışmıyoruz. Tamamen Windows 2000 ortamında çalışıyoruz. Unix ortamında çalışmamızın nedeni, Unix işletim sisteminin
yönetiminin zorluğu, diğer Windows uygulamaları ile uyumunu sağlamak için ek uğraşlar gerektirmesi olarak kabaca sayılabilir.

Analiz için hangi programları kullanıyorsunuz?

Dr. Tuncay Yüksel: MSC.Marc, Mentat ve Msc.Patran. Mentat ve Patran "pre-post processing " programıdır. Marc ise çözüm modülüdür. Patran son yıllarda birçok farklı yazılımla entegrasyonunu çok iyi sağladı ve özellikle 3D problemlerde büyük kolaylık sağlıyor....

Size yurtdışından değişik formatlarda modeller geliyordur. Firma içinde kaç değişik programla çalışıyorsunuz?

Dr. Tuncay Yüksel: Biz ana sanayiye bağımlı olarak çalıştığımız için her ana sanayi farklı CAD programlarıyla çalışıyor. İşte, Renault, Volkswagen CATIA ile çalışırken, Opel, General Motors UG ile çalışıyor. Ford ise I-deas ile çalışıyor. Bunların hepsi farklı formatlarda ve hepsiyle birlikte iyi çalışmalısınız.

FEA konusunda çalışan bir tek siz misiniz? Yoksa başkası da var mı?

Dr. Tuncay Yüksel: Genelde ben çalışıyorum. Ama yardımcı olan arkadaşlar da oluyor.

Yaptığınızı bu analizleri doğrulamak için hangi deneysel yöntemleri kullanıyorsunuz?

Dr. Tuncay Yüksel: Her şeyden önce mümkün olduğu kadar problemin basit modelini kurabilecek deneylerden faydalanıyoruz. Benzer problemler için halihazırda mevcut deneyleri modelleyerek sonuçları bunlarla karşılaştırıyoruz. Her çözdüğünüz problem sizin bir sonraki problemin çözümüne bir tecrübe olarak yansıyor ve sonuçları rahatlıkla kullanabiliyorsunuz.

Yeni bir fitil tasarımı toplam ne kadar süre alıyor?

Dr. Tuncay Yüksel: Bu tamamıyla araca bağlı. Tasarlanacak aracın evreleri var. Bu süreçte araç kasasında yapılan değişikliklerle birlikte sizde çalışmalarınızı yeniden gözden geçirmek zorundasınız. Uygulanacak profiller belirlendikten sonra, kaynak bölgelerinin tasarımı da ek süre alıyor. Sonuçta gerekli süre, çalıştığınız projenin büyüklüğüne göre değişiyor. Genellikle 6 ay veya 1 sene gibi veya daha da kısa bir sürede ilk tasarım sonuçları elde edilmiş oluyor.

Tasarım ve analiz sürecinde kauçuk malzemenin mekanik davranış özelliklerinin doğru modellenmesi belki de en önemli sorunu oluşturuyor?

Dr. Tuncay Yüksel: Evet, kesinlikle. Kauçuk hep yaşayan bir materyal olarak adlandırılır. Bizim bugün malzeme özelliklerini ölçüp biçtiğimiz bir kauçuk parçanın üç beş gün sonra vereceği mekanik cevap çok farklı olabilir... Çekme testi, basma testi gibi, mekanik testlerle FEA için malzeme özelliklerini belirlemeye çalışıyoruz....

Tasarım ve analizlerinizin doğru olup olmadığını anlamanın en iyi yolu bir deneme ekstrüzyon kalıbı yaparak prototip fitil imal etmek ve test etmek herhalde?

Dr. Tuncay Yüksel: Deneme ekstrüzyon kalıbı yapmak yerine, maliyetleri düşürmek ve zamandan kazanmak amacıyla basit kalıplar yapmaya çalışıyoruz. Tabii son aşamada, gerçek testi, seri imalat şartlarındaki ekstrüzyon sürecinde elde edebilirsiniz. Çünkü çok farklı materyaller birlikte ekstürüze edilebiliyor ve üretim hattındaki proses (kauçuk pişirme sıcaklık değişimleri gibi) biraz farklı olabiliyor.

Testler için model imalatında hızlı prototip teknolojileri de (3D Printing) kullanılabilir. Yalnız bizim için, deneylerde kullanacağımız fitile ait malzemenin seri imalatta kullanılacak kauçuk ile tamamıyla aynı özelliklere sahip olması çok önemli.

Bir konu daha var; Siz prototip fitil yapabilirsiniz ama aracın ilk tasarım aşamasında aracın kasası hala yapılmamış olabiliyor. Bu durumda onun da modelini veya prototipini üretmek çok daha pahalı olabiliyor. Her istediğinizde fiziksel deney yapma imkanı bulamıyorsunuz; İşte bu durumda tamamen FEA ile sonuca gitmek zorunda kalıyorsunuz...

Araç üzerinde yapılan ilk testlerde, örneğin kapı kapama kuvveti umduğunuzdan yüz 10 daha fazla oldu; Tasarımın değişmesi lazım. Ya profilin kesiti ile oynanacak ya da malzemeyle? Buna nasıl karar veriyorsunuz?

Dr. Tuncay Yüksel: Olası değişikliklere karar veriyoruz. Daha sonra bunları simüle ediyoruz. Hangisi daha uygun, buna karar veriyoruz. İşte; Kapı kuvvetini ne kadar düşürmeliyiz? Ne kadar yükseltmeyiz? Bu konuda FEA bize çok yardımcı oluyor.

Zaten o aşamaya gelindiği zaman elinizde rölatif bir çözüm olduğu için, yani hata iyice azaldığı için artık bilgisayar üzerinde yapılan düzeltmenin de doğru olma ihtimali iyice artmış oluyor..

Bu meslekte kariyer yapmak isteyen, FEA konusunda çalışma yapacak gençlere neler tavsiye edersiniz?

Dr. Tuncay Yüksel: Açıkçası ben bu konuda Türkiye'nin eleman açığı olduğunu düşünenlerden birisiyim. Bence bu tip yöntemlerle uğraşmak sizin mühendislik kabiliyetinizi geliştiriyor. Çünkü bir problemin matematik formülünü doğru bir şekilde kurabilmeniz ona hakim olduğunuzu gösterir. Bence çok önemli bu açıdan.

Bu alanda başarılı olmak için bir mastır çalışması yapılması teorik altyapınızın güçlenmesini sağlayacaktır. Bu tür programların bir kara kutu şeklinde kullanılmaması gerekiyor. Tamamıyla teorisine hakim olmalısınız ki sonuçları sağlıklı şekilde yorumlayabilin...

Sonlu Elemanlar Analizi (FEA) uygulamaları:

CAD tasarımı sonrası analizler için MSC / MARC sonlu elemanlar analiz (FEA) yazılımı kullanılıyor. Kauçuk malzemeler, nonlinear davranışı sebebiyle analizi oldukça zor bir konu...

Simülasyonların pratikte kullanabilecek doğru sonuç verebilmesi için birçok fiziksel deney ve testlerden faydalanılıyor...

Sunum: Standard Profil A.Ş.'nin ürün geliştirme çalışmalarını tanıtan ve uygulama örneklerine ait birçok resim içeren bir MS PowerPoint sunumu indirmek için tıklayınız;
Standard-Profil_Urun-Gelistirme.zip (24MB)

Standard Profil A.Ş. hakkında: (www.standardprofil.com)

Yurt içindeki ve dışındaki otomotiv üreticilerine sızdırmazlık profilleri üreten bir yan sanayi kuruluşu olan Standard Profil A.Ş. 1977 yılında Düzce Konuralp Hamamaltı mevkiinde 18.000 m2 'lik bir alana kurulmuştur. Firma, ilk seri üretime Renault 12 model otomobiller için kapı fitili üreterek başlamıştır.
Bugün, yaklaşık 176.000 m2 bir alan üzerinde 50.653 m2 kapalı alana sahiptir ve gelişimini hızla sürdürmektedir. 500 çalışanı olan firma yılda 80 milyon Euro ciro yapıyor
Standard Profil, ileri teknolojisi sayesinde tekli ya da çoklu sertlikte - kauçuktan ya da PVC - TPV - TPE'den mamul sızdırmazlık fitillerini, sac, alüminyum, paslanmaz çelik, tel takviye ve floklu olarak üretmektedir.

Geliştirici ve tedarikçi firma olarak bir çok projeye imza atmış olan Standard Profil, Türkiye'deki otomotiv sanayi firmalarının tüm ihtiyaçlarına cevap vermekte ve yurt dışında ise General Motors, Ford, Volkswagen, Audi ve Fiat gibi OEM firmalarının Almanya, Belçika, İspanya, Portekiz, İngiltere, İtalya, Polonya, Avustralya, Brezilya, Meksika gibi tüm dünya coğrafyasına dağılmış fabrikalarına sızdırmazlık fitili ihraç etmektedir.
Standard Profil A.Ş., 2004 yılındaki kalite, fiyat, teknoloji ve servisteki performansından dolayı GM tarafından Dünya çapında 78 yan sanayi firmasına verilen "Yılın Tedarikçisi" ödülüne 6. kez layık görülmüştür.

İlgili haber:

12-10-2005 > Ürün geliştirmenin tüm aşamalarında CAD/CAM/CAE ve 3D optik tarama teknolojilerini başarılı ve etkin şekilde kullanan Standard Profil A.Ş., 6. kez General Motors tarafından verilen "Yılın Tedarikçisi" ödülünü almaya hak kazandı

İlgili makale:

Otomobil gövde sızdırmazlık elemanı tasarımında sonlu elemanlar analiz yönteminin kullanılması:
Dr. Tuncay Yüksel, FEA Uygulama Sorumlusu, Standard Profil A.Ş., Düzce, Ekim 2005